【英文题名】
Study on Bottom Edge of Plane Steel Gate in Deep Hole Based on Numerical Simulation of Fluid-solid Coupling
【作者】
张学森 ;
【导师】
王正中 ;
【学位授予单位】
西北农林科技大学 ;
【学科专业名称】
水利水电工程
【学位年度】
2011
【论文级别】
硕士
【网络出版投稿人】
西北农林科技大学
【网络出版投稿时间】
2011-12-27
【关键词】
平面钢闸门 ;
底缘结构型式 ;
流固耦合 ;
数值模拟 ;
自振特性 ;
【英文关键词】
plane steel gate ;
bottom edge structure ;
fluid-solid coupling ;
numerical simulation ;
self-vibration characteristic ;
【中文摘要】
平面钢闸门作为在工程中应用最为广泛的闸门型式之一,因其结构和工作条件的复杂性,使得其在运行中存在着诸多安全问题。闸门在启闭过程中或是局部开启时,往往会产生启闭困难、空蚀或振动,严重时可能会引起闸门的破坏。
闸门的自振特性是其发生振动的内因,过闸水流产生的负压和脉动压力是导致闸门空蚀和振动主要外因。底缘结构型式不仅影响到闸门的自振特性,而且对过闸水流流态也有较大的影响。因此,基于流固耦合数值模拟方法,以闸后发生淹没水跃的潜孔式平面钢闸门为研究对象,对不同底缘结构型式闸门的启闭力、底部负压及静动力特性进行分析比较,所得结论为闸门底缘结构的合理布置提供科学依据,具有重要的工程实际意义,同时也为平面钢闸门底缘结构型式的研究开拓了一种新的思路,对不同种类平面钢闸门结构布置研究有一定参考价值。本文主要工作和结论如下:
(1)利用商业软件ANSYS12.0进行参数化建模,以ANSYS WORKBENCH为操作平台,采用FLUENT模块对二维闸后水跃进行数值模拟验证,分析闸门底缘结构型式对过闸水流水力特性的影响。
(2)根据某深孔平面钢闸门的实际运行情况,建立三维水流-闸门单向流固耦合模型,考虑水流流...
【英文摘要】
The plane gate is one of the earliest and most widely used kind of gates in water power engineering. Because of the complexity of the structure and working conditions of the plane gate, there exists many security problems in the application. For example, vibration and cavitation erosion often occurs when the plane gate is opened, closed or part-opened. Sometimes, the gate even get damaged when the phenomenon is serious.
The auto oscillation characteristic of plane gate is the internal causes of vibratio...
【更新日期】
2012-02-01
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